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亜硫酸

更新日：
亜硫酸の化学構造式

亜硫酸（Sulfurous acid）は，化学式 H2SO3 で表される無機化合物です。

目次
  1. 1名称
  2. 2化学式と構造
  3. 3物質情報
  4. 4構成要素
  5. 5熱力学的性質
  6. 6溶解度
  7. 7製法
  8. 8化学反応
  9. 9参考文献
  10. 10関連物質
  11. 11関連カテゴリ
Amazon.jp で「亜硫酸」を検索
Amazon.com で「Sulfurous acid」を検索

名称

物質名称一覧

命名法
Nomenclature
名称
Name
代表的名称
Typical name
亜硫酸
Sulfurous acid
組成命名法
Compositional nomenclature
亜硫酸水素
Hydrogen sulfite
付加命名法
Additive nomenclature
ジヒドロキシドオキシド硫黄
Dihydroxidooxidosulfur
水素命名法
Hydrogen nomenclature
(トリオキシド硫酸)二水素
Dihydrogen(trioxidosulfate)
IUPAC許容慣用名
IUPAC acceptable common names
亜硫酸
Sulfurous acid

化学式と構造

化学式一覧

化学式名称
Formula name
化学式
Formula
代表的化学式
Typical formula
H2SO3
分子式
Molecular formula
H2SO3
組成式
Compositional formula
H2SO3
構造式
Structural formula
亜硫酸の化学構造式
構造式 (孤立電子対なし)
Structural formula with no lone pair
亜硫酸の化学構造式 (孤立電子対なし)
その他の構造式
Other structural formulas
亜硫酸の化学構造式 (二重結合表記)
亜硫酸の化学構造式 (二重結合表記, 孤立電子対なし)
電子式 (ルイス構造式)
Lewis structure
亜硫酸の電子式 (ルイス構造式)
電子式 (ルイス構造式, 色付き)
Colored Lewis structure

物質情報

物質情報一覧

項目
Item
値
Value
名称
Name
亜硫酸
Sulfurous acid
化学式
Formula
H2SO3
外観
Appearance
無色の水溶液
Colorless aqueous solution
臭気
Odor
擦ったマッチの臭い
Struck match smell
モル質量
Molar mass
82.07 g/mol
密度
Density
–
融点
Melting point
–
沸点
Boiling point
–

構成要素

構成原子

原子
Atom
名称
Name
酸化数
Oxidation state
個数
Number
H水素+12
S硫黄+41
O酸素−23

原子の比率

原子
Atom
原子量
Atomic weight
個数
Number
原子比率
Atomic ratio
重量比率
Weight ratio
H1.008233.33%2.46%
S32.06116.67%39.06%
O15.999350.00%58.48%
HSO原子比率
SO重量比率

熱力学的性質

相転移特性

項目
Item
値
Value
融解熱
Enthalpy of fusion
–
蒸発熱
Enthalpy of vaporization
–
蒸発熱 (25°C)
Enthalpy of vaporization at 25°C
–
その他転移エンタルピー
Enthalpy of other transition
–

標準熱力学特性

状態
State
標準生成
エンタルピー
ΔfH°
kJ · mol−1		標準生成
ギブス
エネルギー
ΔfG°
kJ · mol−1		標準モル
エントロピー
S°
J · K−1 · mol−1		標準モル
定圧熱容量
Cp°
J · K−1 · mol−1
水溶液 (非解離状態)−608.81[1]−537.81[1]232.2[1]–

溶解度

溶解性

反応
Reactive
混和
Miscible
易溶
Very soluble
可溶
Soluble
H2O水
微溶
Slightly soluble
難溶
Very slightly soluble
不溶
Insoluble

製法

酸性酸化物と水の反応

二酸化硫黄と水が反応すると，亜硫酸が生成します。

二酸化硫黄と水の反応
◆
ΔrG0.00 kJ/mol
K1.00 × 100
pK0.00
SO2二酸化硫黄 + H2O水
⟶
H2SO3亜硫酸

弱酸の塩と強酸の反応

弱酸の塩と強酸が反応すると，亜硫酸が生成する場合があります。

亜硫酸マグネシウムと塩化水素の反応
◆
ΔrG−68.7 kJ/mol
K1.09 × 1012
pK−12.04
MgSO3亜硫酸マグネシウム + 2HCl塩化水素
⟶
MgCl2塩化マグネシウム + H2SO3亜硫酸
亜硫酸マグネシウムと臭化水素の反応
◆
ΔrG−68.8 kJ/mol
K1.13 × 1012
pK−12.05
MgSO3亜硫酸マグネシウム + 2HBr臭化水素
⟶
MgBr2臭化マグネシウム + H2SO3亜硫酸
亜硫酸マグネシウムとヨウ化水素の反応
◆
ΔrG−69.0 kJ/mol
K1.23 × 1012
pK−12.09
MgSO3亜硫酸マグネシウム + 2HIヨウ化水素
⟶
MgI2ヨウ化マグネシウム + H2SO3亜硫酸
亜硫酸銅(I)と塩化水素の反応
◆
ΔrG−128.5 kJ/mol
K3.25 × 1022
pK−22.51
Cu2SO3亜硫酸銅(I) + 2HCl塩化水素
⟶
2CuCl塩化銅(I) + H2SO3亜硫酸
亜硫酸銅(I)と臭化水素の反応
◆
ΔrG−144.9 kJ/mol
K2.43 × 1025
pK−25.39
Cu2SO3亜硫酸銅(I) + 2HBr臭化水素
⟶
2CuBr臭化銅(I) + H2SO3亜硫酸

揮発性の酸の塩と不揮発性の酸の反応

揮発性の酸の塩と不揮発性の酸が反応すると，亜硫酸が生成する場合があります。

亜硫酸ナトリウムと硫酸の反応
◆
ΔrG−51.25 kJ/mol
K9.52 × 108
pK−8.98
Na2SO3亜硫酸ナトリウム + H2SO4硫酸
⟶
Na2SO4硫酸ナトリウム + H2SO3亜硫酸
亜硫酸ナトリウムとリン酸の反応
◆
ΔrG93.8 kJ/mol
K0.37 × 10−16
pK16.43
3Na2SO3亜硫酸ナトリウム + 2H3PO4リン酸
⟶
2Na3PO4リン酸ナトリウム + 3H2SO3亜硫酸
亜硫酸マグネシウムと硫酸の反応
◆
ΔrG−69.0 kJ/mol
K1.23 × 1012
pK−12.09
MgSO3亜硫酸マグネシウム + H2SO4硫酸
⟶
MgSO4硫酸マグネシウム + H2SO3亜硫酸
亜硫酸マグネシウムとリン酸の反応
◆
ΔrG−95.7 kJ/mol
K5.83 × 1016
pK−16.77
3MgSO3亜硫酸マグネシウム + 2H3PO4リン酸
⟶
Mg3(PO4)2リン酸マグネシウム + 3H2SO3亜硫酸
亜硫酸カリウムと硫酸の反応
◆
ΔrG−51.3 kJ/mol
K9.71 × 108
pK−8.99
K2SO3亜硫酸カリウム + H2SO4硫酸
⟶
K2SO4硫酸カリウム + H2SO3亜硫酸

分解反応

熱分解性物質が分解すると，亜硫酸が生成する場合があります。

亜硫酸アンモニウムの分解
◆
ΔrG74.3 kJ/mol
K0.96 × 10−13
pK13.02
(NH4)2SO3亜硫酸アンモニウム
🔥
⟶
2NH3↑アンモニア + H2SO3亜硫酸
硫酸水素アンモニウムの分解
NH4HSO4硫酸水素アンモニウム
🔥
⟶
NH2OHヒドロキシルアミン + H2SO3亜硫酸
チオ硫酸の分解
H2S2O3チオ硫酸
🔥
⟶
H2SO3亜硫酸 + S硫黄
亜硫酸アンモニウムの分解
◆
ΔrG235.3 kJ/mol
K0.60 × 10−41
pK41.22
(NH4)2SO3亜硫酸アンモニウム
🔥
⟶
N2H4ヒドラジン + H2SO3亜硫酸 + H2↑水素
硫酸アンモニウムの分解
◆
ΔrG256.3 kJ/mol
K0.13 × 10−44
pK44.90
(NH4)2SO4硫酸アンモニウム
🔥
⟶
N2H4ヒドラジン + H2SO3亜硫酸 + H2O水

加水分解

亜硫酸銅(I)と水が反応すると，水酸化銅(I)と亜硫酸が生成します。

亜硫酸銅(I)の加水分解
Cu2SO3亜硫酸銅(I) + 2H2O水
⟶
2CuOH水酸化銅(I) + H2SO3亜硫酸

非金属と水の反応

硫黄と水が反応すると，亜硫酸と硫化水素が生成します。

硫黄と水の反応
◆
ΔrG106.46 kJ/mol
K0.22 × 10−18
pK18.65
3S硫黄 + 3H2O水
🔥
⟶
H2SO3亜硫酸 + 2H2S↑硫化水素

電気分解

液体を電気分解すると，亜硫酸が生成する場合があります。

硫酸の電気分解
◆
ΔrG413.44 kJ/mol
K0.37 × 10−72
pK72.43
2H2SO4硫酸
⚡
⟶
2H2SO3亜硫酸 + O2↑酸素
硫酸の電気分解
◆
ΔrG783.4 kJ/mol
K0.57 × 10−137
pK137.25
3H2SO4硫酸
⚡
⟶
3H2SO3亜硫酸 + O3↑オゾン

均化反応

硫化水素と硫酸銅(II)が反応すると，亜硫酸が生成する場合があります。

硫化水素と硫酸銅(II)の反応
◆
ΔrG−124.2 kJ/mol
K5.74 × 1021
pK−21.76
4H2S硫化水素 + 3CuSO4硫酸銅(II)
⟶
4H2SO3亜硫酸 + 3CuS硫化銅(II)
硫化水素と硫酸銀(I)の反応
◆
ΔrG−391.03 kJ/mol
K3.20 × 1068
pK−68.51
4H2S硫化水素 + 3Ag2SO4硫酸銀(I)
⟶
4H2SO3亜硫酸 + 3Ag2S硫化銀(I)
硫化水素と硫酸水銀(II)の反応
◆
ΔrG−427.1 kJ/mol
K6.68 × 1074
pK−74.82
4H2S硫化水素 + 3HgSO4硫酸水銀(II)
⟶
4H2SO3亜硫酸 + 3HgS硫化水銀(II)

化学反応

電離反応

亜硫酸が電離すると，水素イオンと陰イオンが生成します。

亜硫酸の電離
◆
ΔrG10.08 kJ/mol
K0.17 × 10−1
pK1.77
H2SO3亜硫酸
⟶
H+水素イオン + HSO3−亜硫酸水素イオン
亜硫酸の電離
◆
ΔrG51.3 kJ/mol
K0.10 × 10−8
pK8.99
H2SO3亜硫酸
⟶
2H+水素イオン + SO32−亜硫酸イオン

塩基との反応

亜硫酸と塩基が反応すると，塩が生成します。

亜硫酸とアンモニアの反応
◆
ΔrG−54.2 kJ/mol
K3.13 × 109
pK−9.50
H2SO3亜硫酸 + 2NH3アンモニア
⟶
(NH4)2SO3亜硫酸アンモニウム
亜硫酸と水酸化リチウムの反応
H2SO3亜硫酸 + 2LiOH水酸化リチウム
⟶
Li2SO3亜硫酸リチウム + 2H2O水
亜硫酸と水酸化ナトリウムの反応
◆
ΔrG−108.54 kJ/mol
K1.04 × 1019
pK−19.02
H2SO3亜硫酸 + 2NaOH水酸化ナトリウム
⟶
Na2SO3亜硫酸ナトリウム + 2H2O水
亜硫酸と水酸化マグネシウムの反応
◆
ΔrG−26.7 kJ/mol
K4.76 × 104
pK−4.68
H2SO3亜硫酸 + Mg(OH)2水酸化マグネシウム
⟶
MgSO3亜硫酸マグネシウム + 2H2O水
亜硫酸と水酸化カリウムの反応
◆
ΔrG−108.5 kJ/mol
K1.02 × 1019
pK−19.01
H2SO3亜硫酸 + 2KOH水酸化カリウム
⟶
K2SO3亜硫酸カリウム + 2H2O水

塩基性酸化物との反応

塩基性酸化物と亜硫酸が反応すると，塩と水が生成します。

酸化リチウムと亜硫酸の反応
Li2O酸化リチウム + H2SO3亜硫酸
⟶
Li2SO3亜硫酸リチウム + H2O水
酸化ナトリウムと亜硫酸の反応
◆
ΔrG−334.25 kJ/mol
K3.61 × 1058
pK−58.56
Na2O酸化ナトリウム + H2SO3亜硫酸
⟶
Na2SO3亜硫酸ナトリウム + H2O水
酸化マグネシウムと亜硫酸の反応
◆
ΔrG−57.2 kJ/mol
K1.05 × 1010
pK−10.02
MgO酸化マグネシウム + H2SO3亜硫酸
⟶
MgSO3亜硫酸マグネシウム + H2O水
酸化カリウムと亜硫酸の反応
◆
ΔrG−430.3 kJ/mol
K2.43 × 1075
pK−75.39
K2O酸化カリウム + H2SO3亜硫酸
⟶
K2SO3亜硫酸カリウム + H2O水
酸化カルシウムと亜硫酸の反応
CaO酸化カルシウム + H2SO3亜硫酸
⟶
CaSO3亜硫酸カルシウム + H2O水

脱水性酸性酸化物との反応

亜硫酸と脱水性酸性酸化物が反応すると，二酸化硫黄とオキソ酸が生成します。

亜硫酸と十酸化四リンの反応
◆
ΔrG−446.8 kJ/mol
K1.89 × 1078
pK−78.28
6H2SO3亜硫酸 + P4O10十酸化四リン
🔥
⟶
6SO2↑二酸化硫黄 + 4H3PO4リン酸
亜硫酸と三酸化セレンの反応
H2SO3亜硫酸 + SeO3三酸化セレン
🔥
⟶
SO2↑二酸化硫黄 + H2SeO4セレン酸

陰イオンとの反応

亜硫酸と亜硫酸イオンが反応すると，亜硫酸水素イオンが生成します。

亜硫酸と亜硫酸イオンの反応
◆
ΔrG−31.2 kJ/mol
K2.92 × 105
pK−5.47
H2SO3亜硫酸 + SO32−亜硫酸イオン
⟶
2HSO3−亜硫酸水素イオン

活性金属との反応

活性金属と亜硫酸が反応すると，塩と水素が生成します。

リチウムと亜硫酸の反応
2Liリチウム + H2SO3亜硫酸
⟶
Li2SO3亜硫酸リチウム + H2↑水素
ナトリウムと亜硫酸の反応
◆
ΔrG−472.58 kJ/mol
K6.20 × 1082
pK−82.79
2Naナトリウム + H2SO3亜硫酸
⟶
Na2SO3亜硫酸ナトリウム + H2↑水素
マグネシウムと亜硫酸の反応
◆
ΔrG−386.0 kJ/mol
K4.21 × 1067
pK−67.62
Mgマグネシウム + H2SO3亜硫酸
⟶
MgSO3亜硫酸マグネシウム + H2↑水素
カリウムと亜硫酸の反応
◆
ΔrG−515.3 kJ/mol
K1.89 × 1090
pK−90.28
2Kカリウム + H2SO3亜硫酸
⟶
K2SO3亜硫酸カリウム + H2↑水素
カルシウムと亜硫酸の反応
Caカルシウム + H2SO3亜硫酸
⟶
CaSO3亜硫酸カルシウム + H2↑水素

自己酸化還元性化学種との反応

自己酸化還元性化学種と亜硫酸が反応すると，種々の生成物が生成します。

炭素と亜硫酸の反応
◆
ΔrG105.92 kJ/mol
K0.28 × 10−18
pK18.56
2C炭素 + 2H2SO3亜硫酸
🔥
⟶
2SO2↑二酸化硫黄 + CH3COOH酢酸
硫黄と亜硫酸の反応
◆
ΔrG107.92 kJ/mol
K0.12 × 10−18
pK18.91
3S硫黄 + 2H2SO3亜硫酸
🔥
⟶
3SO2↑二酸化硫黄 + 2H2S↑硫化水素
二酸化窒素と亜硫酸の反応
◆
ΔrG−26.9 kJ/mol
K5.16 × 104
pK−4.71
2NO2二酸化窒素 + H2SO3亜硫酸
⟶
HNO3硝酸 + HNO2亜硝酸 + SO2二酸化硫黄
炭素と亜硫酸の反応
◆
ΔrG30.15 kJ/mol
K0.52 × 10−5
pK5.28
2C炭素 + 2H2SO3亜硫酸
🔥
⟶
2SO2↑二酸化硫黄 + CO2↑二酸化炭素 + CH4↑メタン
二酸化窒素と亜硫酸の反応
◆
ΔrG−52.26 kJ/mol
K1.43 × 109
pK−9.16
3NO2二酸化窒素 + H2SO3亜硫酸
⟶
2HNO3硝酸 + NO一酸化窒素 + SO2二酸化硫黄

酸化性化学種との反応

亜硫酸と酸化性化学種が反応すると，種々の生成物が生成します。

亜硫酸と酸素の反応
◆
ΔrG−429.8 kJ/mol
K1.98 × 1075
pK−75.30
2H2SO3亜硫酸 + O2酸素
⟶
2H2SO4硫酸
亜硫酸と酸素の反応
◆
ΔrG−163.5 kJ/mol
K4.41 × 1028
pK−28.64
2H2SO3亜硫酸 + O2酸素
⟶
2SO3三酸化硫黄 + 2H2O水
亜硫酸と塩素の反応
◆
ΔrG−33.94 kJ/mol
K8.83 × 105
pK−5.95
H2SO3亜硫酸 + Cl2塩素
⟶
SO3三酸化硫黄 + 2HCl塩化水素
亜硫酸と硝酸の反応
◆
ΔrG−146.1 kJ/mol
K3.94 × 1025
pK−25.60
H2SO3亜硫酸 + HNO3硝酸
⟶
H2SO4硫酸 + HNO2亜硝酸
亜硫酸と硝酸の反応
◆
ΔrG−62.12 kJ/mol
K7.64 × 1010
pK−10.88
3H2SO3亜硫酸 + 2HNO3硝酸
⟶
3SO3三酸化硫黄 + 2NO↑一酸化窒素 + 4H2O水

還元性化学種との反応

還元性化学種と亜硫酸が反応すると，種々の生成物が生成します。

水素と亜硫酸の反応
◆
ΔrG−208.8 kJ/mol
K3.80 × 1036
pK−36.58
2H2水素 + H2SO3亜硫酸
⟶
S硫黄 + 3H2O水
硫化水素と亜硫酸の反応
◆
ΔrG−117.92 kJ/mol
K4.56 × 1020
pK−20.66
2H2S硫化水素 + H2SO3亜硫酸
⟶
3S硫黄 + 3H2O水
水素と亜硫酸の反応
◆
ΔrG−259.9 kJ/mol
K3.41 × 1045
pK−45.53
3H2水素 + H2SO3亜硫酸
⟶
H2S硫化水素 + 3H2O水
マンガンと亜硫酸の反応
◆
ΔrG−386.92 kJ/mol
K6.10 × 1067
pK−67.79
3Mnマンガン + 2H2SO3亜硫酸
⟶
3MnO2酸化マンガン(IV) + 2H2S↑硫化水素
マンガンと亜硫酸の反応
◆
ΔrG−319.80 kJ/mol
K1.06 × 1056
pK−56.03
3Mnマンガン + 2H2SO3亜硫酸
⟶
3MnO2酸化マンガン(IV) + 2S硫黄 + 2H2↑水素

沈殿反応

水溶液中に特定の化学種が存在すると，亜硫酸と反応して沈殿が生成します。

炭酸水素マグネシウムと亜硫酸の反応
Mg(HCO3)2炭酸水素マグネシウム + H2SO3亜硫酸
💧
⟶
MgSO3↓亜硫酸マグネシウム + 2H2CO3炭酸
亜硝酸マグネシウムと亜硫酸の反応
Mg(NO2)2亜硝酸マグネシウム + H2SO3亜硫酸
💧
⟶
MgSO3↓亜硫酸マグネシウム + 2HNO2亜硝酸
炭酸水素カルシウムと亜硫酸の反応
Ca(HCO3)2炭酸水素カルシウム + H2SO3亜硫酸
💧
⟶
CaSO3↓亜硫酸カルシウム + 2H2CO3炭酸
シアン化カルシウムと亜硫酸の反応
Ca(CN)2シアン化カルシウム + H2SO3亜硫酸
💧
⟶
CaSO3↓亜硫酸カルシウム + 2HCNシアン化水素
亜硝酸カルシウムと亜硫酸の反応
Ca(NO2)2亜硝酸カルシウム + H2SO3亜硫酸
💧
⟶
CaSO3↓亜硫酸カルシウム + 2HNO2亜硝酸

分解反応

亜硫酸が分解すると，二酸化硫黄と水が生成します。

亜硫酸の分解
◆
ΔrG0.49 kJ/mol
K0.82 × 100
pK0.09
H2SO3亜硫酸
🔥|🕒
⟶
SO2↑二酸化硫黄 + H2O水
亜硫酸の分解
◆
ΔrG507.37 kJ/mol
K0.13 × 10−88
pK88.89
2H2SO3亜硫酸
🔥
⟶
S硫黄 + 2H2O2過酸化水素 + SO2↑二酸化硫黄
亜硫酸の分解
◆
ΔrG815.01 kJ/mol
K0.16 × 10−142
pK142.78
4H2SO3亜硫酸
🔥
⟶
H2S↑硫化水素 + 3H2O2過酸化水素 + 3SO2↑二酸化硫黄
亜硫酸の分解
◆
ΔrG−115.91 kJ/mol
K2.03 × 1020
pK−20.31
4H2SO3亜硫酸
🔥|🕒
⟶
3H2SO4硫酸 + H2S↑硫化水素
亜硫酸の分解
◆
ΔrG30.90 kJ/mol
K0.39 × 10−5
pK5.41
2H2SO3亜硫酸
🔥|🕒
⟶
H2SO4硫酸 + SO2↑二酸化硫黄 + H2↑水素

水溶液の電気分解

亜硫酸水溶液を電気分解すると，種々の生成物が生成します。

亜硫酸水溶液の電気分解 (水≠反応物)
◆
ΔrG163.60 kJ/mol
K0.22 × 10−28
pK28.66
H2SO3亜硫酸
💧⚡
⟶
SO3三酸化硫黄 + H2↑水素
亜硫酸水溶液の電気分解 (水=非酸化還元剤)
◆
ΔrG30.41 kJ/mol
K0.47 × 10−5
pK5.33
H2SO3亜硫酸 + H2O水
💧⚡
⟶
H2SO4硫酸 + H2↑水素
亜硫酸水溶液の電気分解 (水≠反応物)
◆
ΔrG30.90 kJ/mol
K0.39 × 10−5
pK5.41
2H2SO3亜硫酸
💧⚡
⟶
H2SO4硫酸 + SO2↑二酸化硫黄 + H2↑水素
水の電気分解
◆
ΔrG474.258 kJ/mol
K0.82 × 10−83
pK83.09
2H2O水
⚡
⟶
2H2↑水素 + O2↑酸素
亜硫酸水溶液の電気分解 (水=非酸化還元剤)
2H2SO3亜硫酸 + H2O水
💧⚡
⟶
H2S2O3チオ硫酸 + 2H2O2過酸化水素

参考文献

参考文献一覧

  1. 1
    Janiel J. Reed (1989)
    The NBS Tables of Chemical Thermodynamic Properties: Selected Values for Inorganic and C1 and C2 Organic Substances in SI Units
    National Institute of Standards and Technology (NIST)
    Amazon.jp で「亜硫酸」を検索
    Amazon.com で「Sulfurous acid」を検索